Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem:
https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/10067
Tipo: | Dissertação |
Fecha de publicación : | 1-mar-2018 |
Autor(es): | PINHEIRO, Tarcísio Carlos Farias |
Primer Orientador: | SILVEIRA, Antonio da Silva |
Título : | Controle MPC multivariável com restrições usando funções de Laguerre |
Otros títulos : | Multivariate MPC control with constraints using Laguerre functions |
metadata.dc.description.sponsorship: | FAPESPA - Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas |
Citación : | PINHEIRO, Tarcísio Carlos Farias. Controle MPC multivariável com restrições usando funções de Laguerre.Orientador: Antonio da Silva Silveira. 2018. 133 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal do Pará, Belém, 2018. Disponível em: < http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/10067>. Acesso em:. |
Resumen: | Neste trabalho apresenta-se o projeto de um controlador preditivo multivariável baseado em modelo, com restrições, usando as Funções de Laguerre, tendo o intuito de demonstrar os benefícios e facilidades da aplicação deste tipo de controlador em sistemas MIMO (MultipleInput and Multiple-Output) com restrições. O controlador proposto apresenta a vantagem de diminuir a carga computacional utilizada para resolver o problema de otimização envolvido no projeto, isto porque utiliza uma rede de filtros de funções ortonormais de Laguerre para obter a trajetória futura do sinal de controle dentro de um horizonte de predição, além de melhorar o compromisso entre a viabilidade do sinal de controle e o desempenho de malha fechada do sistema para os casos com restrições, no qual as funções de Laguerre são utilizadas em conjunto com a Programação Quadrática de Hildreth para encontrar a solução ótima do sinal de controle com restrições. Este controlador apresenta grandes vantagens se comparado com o controle preditivo baseado em modelo em sua abordagem clássica, em que os operadores de avanço de tempo são utilizados para predizer a trajetória futura do sinal de controle, o que leva à soluções, em alguns casos, pouco satisfatórias, e a uma alta carga computacional para casos onde o sinal de controle requer um longo horizonte de predição e uma alto desempenho em malha fechada. Este trabalho também relata testes experimentais com um manipulador robótico configurado como um sistema MIMO com três entradas e três saídas e testes simulados com a coluna de destilação binária de Wood e Berry que é um sistema MIMO com duas entradas e duas saídas, contendo atrasos de transporte. Os testes têm como objetivo comparar os resultados do controlador apresentado com o controlador que usa a abordagem tradicional e com isso demonstrar as vantagens do método usando as funções de Laguerre e sua eficiência para sistemas MIMO. |
Resumen : | This work presents a constrained multivariable model predictive controller using Laguerre Functions. This controller uses a set of orthonormal Laguerre networks for representation of the control trajectory within a control horizon. In order to demonstrate the advantages of applying this type of controller in MIMO (Multiple-Input and Multiple-Output) systems, the Laguerre Functions Functions are used to decrease the computational load used to calculate the optimal control. In addition, It improves the compromise between control signal viability and closed-loop performance of the system. The Laguerre Functions are also used in conjunction with Hildreth’s Quadratic Programming to find the optimal solution for the case where the control signal is constrained. The proposed controller presents advantages when compared to the classical model predictive control approach, where forward shift operators are used to predict the future trajectory of the control signal, leading to unsatisfactory solutions and a high computational load for cases where the control signal demands a long prediction horizon and a high closed-loop performance.It is also reported the practical testes with a robotic manipulator configured as a MIMO system with three inputs and three outputs and tests simulated with the Wood and Berry binary distillation column which is a MIMO system with two inputs and two outputs, also containing transport time delays. The tests aim to compare the controller results presented with the traditional predictive control approach and thereby demonstrate the advantages of the method using the Laguerre functions and their efficiency for MIMO systems. |
Palabras clave : | Controle preditivo Controle multivariável Funções de Laguerre Programação quadrática de Hildreth Predictive control Laguerre functions Hildreth quadratic programming Multivariable control |
metadata.dc.subject.areadeconcentracao: | SISTEMAS DE ENERGIA ELÉTRICA |
metadata.dc.subject.linhadepesquisa: | CONTROLE E AUTOMAÇÃO |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS::CONTROLE DE PROCESSOS ELETRONICOS, RETROALIMENTACAO |
País: | Brasil |
Editorial : | Universidade Federal do Pará |
Sigla da Instituição: | UFPA |
Instituto: | Instituto de Tecnologia |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica |
metadata.dc.rights: | Acesso Aberto |
metadata.dc.source: | 1 CD-ROM |
Aparece en las colecciones: | Dissertações em Engenharia Elétrica (Mestrado) - PPGEE/ITEC |
Ficheros en este ítem:
Fichero | Descripción | Tamaño | Formato | |
---|---|---|---|---|
Dissertacao_ControleMpcMultivariavel.pdf | 16,69 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
Este ítem está sujeto a una licencia Creative Commons Licencia Creative Commons